第9章锅炉房与制冷站

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第9章 锅炉房与制冷站,9,1,锅炉房设备,锅炉是利用燃料燃烧释放的热能或其他热能，将工质加热到一定参数,(,温度和压力,),的设备。,锅炉按其用途不同通常可以分为动力锅炉和工业锅炉两类。,动力锅炉是用于发电和动力方面的锅炉，如电站锅炉。,作为供热之源，工业锅炉日益广泛地应用于现代生产和人民生活的各个领域。随着我国工、农业生产的迅速发展，以及人民生活水平的不断提高，工业锅炉的应用将会更加广泛。,911 锅炉的分类及基本构造,9111 锅炉的分类,对于工业锅炉，按输出工质不同，可分为蒸汽锅炉、热水锅炉和导热油锅炉,按燃料不同，可分为燃煤锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉；,按锅炉本体结构不同，可分为锅壳锅炉和水管锅炉；,按锅筒放置方式不同，可分为立式和卧式锅炉；,按其出厂型式不同，又可分为整装(快装)锅炉、组装锅炉和散装锅炉。,9112 锅炉的基本构造与工作过程,锅炉房设备包括锅炉本体及其辅助设备两部分。,（1）锅炉本体,锅炉本体主要是由“锅”与“炉”两大部分组成。,“锅”是指容纳锅水和蒸汽的受压部件，包括锅筒,(,又称汽包,),、对流管束、水冷壁、集箱,(,联箱,),、蒸汽过热器、省煤器和管道组成的封闭汽水系统，其任务是吸收燃料燃烧释放出的热能，将水加热成为规定温度和压力的热水或蒸汽。,“炉”是指锅炉中使燃料进行燃烧产生高温烟气的场所，是包括煤斗、炉排、炉膛、除渣板、送风装置等组成的燃烧设备。其任务是使燃料不断良好地燃烧，放出热量。“锅”与“炉”一个吸热，一个放热，是密切联系着的一个整体设备。,2）锅炉的辅助设备,锅炉辅助设备是保证锅炉安全、经济和连续运行必不可少的组成部分，主要包括运煤除灰、通风、水、汽等设备以及一些控制装置。它们分别组成锅炉房的运煤除灰系统、通风系统、水、汽系统和仪表控制系统。,运煤、除灰系统,其作用是连续供给锅炉燃烧所需的燃料，及时排走灰渣。,通风系统,其作用是供给锅炉燃料燃烧所需要的空气量，排走燃料燃烧所产生的烟气。,水、汽系统,其作用是不断向锅炉供给符合质量要求的水，将蒸汽或热水分别送到各个热用户。为了保证锅炉要求的给水质量，通常要设水处理设备,(,包括软化、除氧,),，经过处理的水进入水箱，再由给水泵加压后送入省煤器，提高水温后进入锅炉.,仪表控制系统,为了使锅炉安全经济地运行，除了锅炉本体上装有的仪表外，锅炉房内还装设各种仪表和控制设备，如蒸汽流量计、压力表、风压计、水位表以及各种自动控制设备。,锅炉的工作包括三个同时进行着的过程，即燃料的燃烧过程，高温烟气向水或蒸汽的传热过程，以及蒸汽的产生过程。,912 锅炉内各系统流程,1.锅炉房的水汽流程,对于蒸汽锅炉，锅炉房的汽、水系统包括蒸汽、给水、排污三部分。将给水送入锅炉的设备、管道和附件等，称为给水系统；将蒸汽从锅炉送出经分汽器(分汽缸)引出锅炉房的管道及附件，称为蒸汽系统；将锅炉排污水引出锅炉房的管道、设备及附件组成了排污系统。,对于热水锅炉，则有热水系统及补给水系统。,(1),锅炉房的给水系统,蒸汽锅炉房的给水系统由给水箱、锅炉给水泵、水处理设备、凝结水回收设备、给水管道及阀门、附件等组成。,工业锅炉房一般均采用多台锅炉集中(母管制)给水系统。,蒸汽锅炉房的给水方式应根据热网回水方式和水处理方式确定。当凝结水采用压力回水时，可将回水和软化补给水汇入一个水箱，然后由软水加压泵送至除氧器，除氧水再经给水泵送入锅炉.,（2）锅炉房的蒸汽系统,锅炉房内的蒸汽管道可分为主蒸汽管和副蒸汽管。由锅炉至分汽器(分汽缸)之间的蒸汽管道称为主蒸汽管；由锅炉引出直接用于锅炉本身，如吹灰、带动汽动泵或注水器的蒸汽管道称为副蒸汽管。主蒸汽管、副蒸汽管及其上的设备附件等，总称为蒸汽系统。,（3）锅炉房的排污系统,锅炉房排污系统包括连续排污、定期排污的管道及其设备等。,定期排污由于排污时间短，余热利用价值较小，一般将它引入排污降温池中与冷水混合后排入室外排水管道。,连续排污水的热量，可按具体情况加以利用。一般是设连续排污膨胀器，使排污水进入膨胀器降压而产生二次蒸汽，二次蒸汽可引入热力除氧器或给水箱中加热给水，也可用来加热生活用水。排污膨胀器中的高温水则可通过热交换器加热软水或排入排污降温池后排入室外排水管网。,锅炉排污水具有较高的温度，在排入城市排水管网前应采取降温措施，使温度降至40以下。一般于室外设排污降温池，用冷水混合冷却。,（4）热水锅炉的热力系统,对于热水锅炉，则有由供热水管道、回水管道及其设备组成的热水系统，以及补给水系统,.,9122 燃料、灰风、烟流程,（1）锅炉房的燃料、灰流程,锅炉所用燃煤一般由火车、汽车或船舶运至锅炉房的贮煤场，再从贮煤场输送到锅炉房内炉前的贮煤斗中。通常把从锅炉房贮煤场至锅炉炉前贮煤斗之间的燃煤输送系统，称为锅炉房的运煤系统，其中包括煤的破碎、筛选、计量和转运输送等过程。,运煤和除灰渣是燃煤锅炉房的重要组成部分，其设置是否合理，直接关系到锅炉能否正常运行，还将影响锅炉房位置选择和基建投资，以及工人的劳动强度和环境卫生状况等。因此，应根据锅炉燃烧设备的特点、锅炉房的耗煤量和产生的灰渣量、场地条件和技术经济的合理性等，选用适宜的运煤和除灰渣系统。,锅炉房的运煤系统,锅炉房的除灰渣系统,设置合理的除灰渣系统，是保证锅炉正常运行的重要条件之一。该系统一般分为人工、机械和水力除灰渣系统。,A、人工除灰渣,人工除灰渣即锅炉房的灰渣完全靠人力来装卸和输送，由工人将灰渣从灰坑中扒出装上手推车，用人力推到灰渣场。,B、机械除灰渣,锅炉房常用的除渣设备有：重型框链除渣机、螺旋除渣机、马丁除渣机、圆盘除渣机。,(2)锅炉房的风、烟流程,要保证燃料在锅炉中正常燃烧，必须将燃料燃烧所需的空气连续不断地送入锅炉炉膛，并能及时排走燃烧生成的烟气，这一过程被称为锅炉的通风过程。实现通风所采用的管道和设备，构成了锅炉房的通风系统。通常把向炉内供应空气称为送风，把排出烟气称为引风。,根据空气或烟气的流动动力不同，可将锅炉的通风方式分为自然通风和机械通风两种。,机械通风方式有三种，即负压通风，正压通风和平衡通风。,负压通风是在通风系统中只装设引风机，引风机和烟囱一起克服风烟道阻力，还要克服燃料层和炉排的阻力，因此沿着风烟系统流程气流均处于负压状态。,正压通风是在通风系统中只装设送风机(也称为鼓风机)，利用风机的压头和烟囱的抽力克服全部风烟系统阻力，锅炉炉膛及烟道均处于正压状态下工作，提高了燃烧强度和锅炉效率，但也要求炉墙和烟道严密封闭，以防烟气外泄，污染环境，影响工作人员的安全。,平衡通风是在锅炉的风烟系统中同时装设送风机和引风机，利用引风机的压头和烟囱的抽力克服从炉膛出口到烟囱出口(包括使炉膛形成负压)的全部烟气行程的阻力；利用送风机的压头克服风道及燃烧设备的阻力。这种通风方式既能有效地调节送、引风量，满足燃烧的需要，又使锅炉炉膛及烟道处于合理的负压下运行，锅炉房安全及卫生条件较好。因此，这种通风方式在工业锅炉房中应用得最为普遍。,913 燃煤锅炉的消烟除尘,工业锅炉主要是以煤为燃料。煤在锅炉内燃烧后，产生大量的烟尘及硫和氮的氧化物等有害气体，这些有害物排放到大气中，严重地污染了周围大气环境。尤其工业锅炉大多集中在城市和市郊区，又属于低空排放，对生产、人民生活和人体健康都会造成极大的危害。因此，通过消烟除尘措施，将锅炉排放的烟尘污染降低到国家规定的允许范围内，对改善大气环境质量是至关重要的。,工业锅炉中常用的除尘方式有干法与湿法两种。,干法除尘，基本上是利用机械方法改变烟气流的方向时产生的惯性力，将灰粒分离出来，使排出的烟气得到净化。常用的有旋风除尘器。,湿式除尘，一般是利用水膜粘住或吸附烟气中的灰粒，或用喷雾的水使灰粒凝聚随水清洗下来。常用的有水浴式除尘器和麻石水膜除尘器。,913旋风除尘器,旋风除尘器是使含尘烟气作旋转运动，从而使尘粒在离心力的作用下从烟气中分离出来的装置。,旋风除尘器结构简单，管理方便，处理烟气量大，除尘效率高，是工业锅炉烟气净化中应用最广泛的一类除尘设备。,913麻石水膜除尘器,利用水形成的水膜或水滴同含尘的烟气接触，使尘粒从烟气中分离出来，这是麻石水膜除尘器除尘的基本原理。,这种除尘器主要由圆柱形筒体淋水装置、灰斗、烟气进口、烟气出口和排灰装置等组成。,由于这种分离出来的烟尘不可能再被烟气第二次带走，所以除尘效率较高。并且利用惯性分离和水膜的湿润与粘附作用原理把尘粒与烟气分离出来，较小的尘粒也能除掉。同时还能把烟气中的SO,2,和SO,3,清除，因此该除尘器的排水呈酸性，筒体采用麻石材料主要是防止设备被腐蚀，对除尘后的含酸废水要配置处理装置。,913自激水泡沫除尘器,该设备由烟气冲击室、洗涤反应槽、漂移凝聚室、脱水装置、脱硫液供给装置、刮板除灰机等组成。,基本工作原理是含尘烟气进入塔体经导流装置冲击液面，粗尘粒被液体捕获，细尘粒随气流进入两侧文氏通道，形成射流效应，汽、液、烟尘充分混合、接触和反应，完成除尘、脱硫的过程。尘粒和反应生成物沉淀于塔底锥体中，经刮板除灰机排出。净化后的烟气经过脱水装置由除尘器出口排出。,92 锅炉房布置,921 锅炉房的锅炉台数,锅炉房中选用锅炉的总台数，应按所有运行锅炉在额定蒸发量工作时，能满足锅炉房最大计算热负荷的原则来考虑。选用锅炉的台数应考虑对负荷变化的适应性，能根据用户热负荷的昼夜、冬夏季节的变化，灵活地调节和调整运行锅炉的台数及工作容量，锅炉的经常负荷状态不应低于其额定负荷的70。,锅炉台数的确定，应有利于运行管理和节省基建投资。选用的锅炉容量太小或台数过多，不仅会提高锅炉房的造价，而且给运行、管理及维修带来很多不便。当采用机械加煤锅炉，且锅炉房为新建时，锅炉房内锅炉总台数一般不超过5台；改建扩建时，不宜超过7台。,锅炉台数的确定，还要考虑锅炉房安全供热的可靠性。当一台锅炉因某种原因突然停止运行时，其他锅炉仍可满足大部分生产和生活的用热需要。至少要满足不能中断的生产负荷和全部用户低标准采暖的需要，因此，锅炉房内设置锅炉一般以不少于2台为好。,922 锅炉房的位置选择,锅炉房是散发煤灰、烟尘、噪声的污染源。如果锅炉房在总平面图上的位置选择不当，会直接影响周围工厂或居民的正常生产和生活环境。锅炉房在总平面上的位置，应综合考虑以下几个方面的因素，配合建筑总图专业在总体规划中合理安排。,（1）锅炉房应靠近热负荷比较集中的地区，以便缩短供热管道的长度，减少热损失及材料消耗。,（2）锅炉房宜建于供热区地势较低的区域，以便于凝结水的自流回收，但锅炉房的地面标高至少高出洪水位500mm以上。,（3）锅炉房的位置要便于燃料和灰渣的运输和存放，并宜使人流和煤、灰车流道路分开。锅炉房附近要有足够的空地以贮存燃料和堆放灰渣，而且应靠近河道、铁路或公路，使运输方便，运输距离最短，搬运次数少。,(4）锅炉房的位置应符合工业企业设计卫生标准、建筑设计防火规范、高层民用建筑设计防火规范及其他安全规程中的有关规定。为了减少烟、煤、灰、噪声等对周围环境的污染，全年运行的锅炉房宜位于居住区和主要环境保护区的全年最小频率风向的上风侧，季节性运行的锅炉房宜位于该季节盛行风向的下风侧。,（5）锅炉房应有较好的朝向，以有利于自然通风和采光，同时，炉前操作处应尽量避免西晒。,（6）根据建筑设计规划，锅炉房宜留有扩建余地，锅炉房扩建端不设置永久性或体型大的设备或构筑物。,（7）锅炉房一般应设在地上独立的建筑内，在条件不允许时，才考虑与其他建筑物相连或设置在地下室及底层内。此时严禁设在人员密集场所和重要部门的下面、上面、贴邻和主要通道两旁。还应符合现行蒸汽锅炉安全技术监察规程、热水锅炉安全技术监察规程、建筑设计防火规范和高层建筑设计防火规范的有关规定。,（8）使用密度大于空气的气体燃料的锅炉房，不得布置在低于室外地面的地下室或半地下室。,923 锅炉房对土建的要求,1 技术要求,(1)锅炉间属于丁类厂房，蒸汽锅炉的额定蒸发量大于4th、热水锅炉大于28MW时，